專利名稱：機械式煤壁注水封孔器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤礦中煤壁或煤層注水封孔技術，特別是涉及一種機械式煤壁注 水封孔器。
二、背景技術隨著煤炭工業及煤礦生產機械化的高速發展，煤礦生產中的塵害問題依然嚴峻， 煤礦工人塵肺病發病率較高，煤塵爆炸時有發生，瓦斯突出是煤礦井下一種嚴重的自然災 害，嚴重制約煤礦的安全生產。向煤壁或煤層注水是采煤生產過程中防止回采工作面煤塵 的一種積極有效的措施。傳統簡便方法是采用水泥砂漿封孔，即將注水管插入鉆孔的封孔 段底部用木楔或棉紗堵住然后將水泥封孔。待水泥石漿凝固后便可注水。用水泥砂漿封孔 注水耗費時間長，浪費大、耗費材料多、操作不方便，不能用于動壓注水。目前國內煤礦上主 要采用的封孔注水裝置有水力膨脹式封孔器。這些注水和封孔壓力是通過設在膨脹管前端 的溢流閥預先設定的，注水封孔器插入眼孔后，即使預先設定的壓力不符合眼孔具體要求 也不可隨即調整，必須將注水封孔器從眼孔中抽出后重新設定，費時費力。另外注水和封孔 壓力相同，如專利號為200820099473. 1的分段式注水封孔器，注水和封孔壓力相同，必須 通過水壓使水進入橡膠水腔，橡膠水腔在膨脹時需要較高水壓；橡膠水腔被壓縮需要膨脹 要求其材質必須彈性高，彈性高的橡膠容易老化，其壽命很有限；必須通過在出水管前端設 置單向閥，結構復雜；出水管前端單向閥在打開之前橡膠水腔被撐開，但一旦出水管前端單 向閥通水則橡膠水腔壓力降低導致可能密封不嚴；封孔時壓力易隨壓力源波動，必須一直 保持較高水壓才能維持膨脹管被張起，只適合靜態注水。
三、實用新型內容本實用新型是針對現有技術中存在的缺陷和不足，提供一種機械式煤壁注水封孔
ο技術方案一種機械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，出水管通過環形連接 件固定于外套管后段內側壁，橡膠套套裝于外套管外側，并且橡膠套前端固定于外套管出 水端外側、橡膠套后端與外套管滑動配合，在外套管前段內側活動安裝有一內套管并且所 述出水管的出水口始終位于內套管內，在外套管后段壁上沿軸向均布有至少兩條導向槽， 每條導向槽內各匹配安裝有一個U型聯動桿，U型聯動桿的一端與橡膠套后端固定、另一端 與內套管后端固定，其中環形連接件與U型聯動桿交接處設有讓位導向孔，所述內套管前 端封閉并在位于前端的側壁上設有出水孔。在橡膠套內側還套裝有彈簧，彈簧前端與外套管外側擋臺連接、后段與橡膠套后 端內側壁連接。所述U型聯動桿為不銹鋼桿。一種機械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，出水管通過環形連接
3件固定于外套管后段內側壁，橡膠套套裝于外套管外側，并且橡膠套前端固定于外套管出 水端外側、橡膠套后端與外套管滑動配合，在外套管前段內側活動安裝有一內套管并且所 述出水管的出水口始終位于內套管內，在外套管后段壁上沿軸向均布有至少兩條導向槽， 每條導向槽內各匹配安裝有一個U型聯動桿，U型聯動桿的一端與橡膠套后端固定、另一端 與內套管后端固定，其中環形連接件與U型聯動桿交接處設有讓位導向孔，所述內套管前 端安裝有單向閥。在橡膠套內側還套裝有彈簧，彈簧前端與外套管外側擋臺連接、后段與橡膠套后 端內側壁連接。所述單向閥為彈簧式單向閥。所述U型聯動桿為不銹鋼桿。本實用新型的有益效果1、本實用新型機械式煤壁注水封孔器，采用水壓推動內套管并連帶橡膠管一起作 滑動運動，使橡膠套被壓縮變粗起到迅速封堵孔眼的目的。克服目前注水封孔器必須有較 高水壓才能使膨脹管脹起的弊端。2、本實用新型機械式煤壁注水封孔器，對橡膠套的彈性系數要求不高，橡膠套可 采用耐磨耐腐材料即可，使用壽命大大提高。3、本實用新型機械式煤壁注水封孔器，由于橡膠套被壓縮需要水壓不需要太高， 所以其隨水壓波動性小或幾乎無波動，能適應水壓在一定程度內變化而不會造成密封不嚴 的問題。4、本實用新型機械式煤壁注水封孔器，結構簡單，容易生產制造，使用效果非常 好，非常利于在采礦領域推廣實施。
圖1是本實用新型機械式煤壁注水封孔器剖面結構示意圖之一；圖2是圖1的通水狀態結構示意圖；圖3是圖1的A-A剖面結構示意圖；圖4是圖1的B-B剖面結構示意圖；圖5是圖1中內套管、U型聯動桿及環形連接件安裝狀態示意圖；圖6是本實用新型機械式煤壁注水封孔器剖面結構示意圖之二 ；圖7是圖6的通水狀態結構示意圖；圖8是圖6的U型聯動桿和環形連接件安裝狀態示意圖。圖中，標號1為出水管，2為外套管，3為內套管，4為橡膠套，5為側壁出水孔，6為 彈簧，7為U型連接桿，8為環形連接件，9為橡膠套滑動端，10為導向槽，11為讓位導向孔， 12為固定環，13為單向閥，14為端出水孔，15為單向閥壓力堵頭。
五具體實施方式
實施例一參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，一種機械式煤壁注水封孔器，包括出水 管1、外套管2、橡膠套4，其中，出水管1通過環形連接8件固定于外套管2后段內側壁，橡 膠套4套裝于外套管2外側，并且橡膠套4前端通過固定環12固定于外套2管出水端外側、橡膠套4后端與外套管2滑動配合，在外套管2前段內側活動安裝有一內套管3并且所述 出水管1的出水口始終位于內套管內，即出水管1套裝于內套管3內并與內套管3滑動配 合，在外套管2后段壁上沿軸向均布有至少兩個導向槽10，每個導向槽10內各匹配安裝有 一個U型聯動桿7，所述U型聯動桿7為不銹鋼桿。U型聯動桿7的一端與橡膠套4后端固 定、另一端與內套管3后端固定，其中環形連接件8與U型聯動桿7交接處設有讓位導向孔 11，所述內套管3前端封閉并在位于前端的側壁上設有出水孔5。在橡膠套4內側還套裝有 彈簧6，彈簧6前端與外套管2外側擋臺連接、后段與橡膠套4后端內側壁連接。彈簧的作 用可以使橡膠套4和內套管3能快速聯動復位。在本實施例中，進水管1內有水壓后推動內套管3向前滑動，內套管3在向前滑動 的同時通過U型聯動桿7帶動橡膠套4的后端向前移動，實現對孔眼的密封，當水壓使內套 管3脫離外套管2后，位于內套管3側壁上的出水孔5開始向外均勻排水。實施例二 附圖未畫，意義與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是在 橡膠套內沒有套裝彈簧，內套管的復位靠橡膠套自身彈力實現自動復位。實施例三參見圖6、圖7、圖8，一種機械式煤壁注水封孔器，包括出水管1、外套管 2、橡膠套4，其中，出水管1通過環形連接8件固定于外套管2后段內側壁，橡膠套4套裝于 外套管2外側，并且橡膠套4前端通過固定環12固定于外套2管出水端外側、橡膠套4后 端與外套管2滑動配合，在外套管2前段內側活動安裝有一內套管3并且所述出水管1的 出水口始終位于內套管內，即出水管1套裝于內套管3內并與內套管3滑動配合，在外套管 2后段壁上沿軸向均布有至少兩個導向槽10，每個導向槽10內各匹配安裝有一個U型聯動 桿7，所述U型聯動桿7為不銹鋼桿。U型聯動桿7的一端與橡膠套4后端固定、另一端與 內套管3后端固定，其中環形連接件8與U型聯動桿7交接處設有讓位導向孔11，所述內套 管前端安裝有單向閥13。單向閥13為彈簧單向閥，即在自然狀態下注水封孔器的出水口 為封閉狀態，當進水管有壓力時，單向閥13的壓力堵頭15被推開，水流從端出水孔14處排 出。在本實施中，在橡膠套內側還套裝有彈簧，彈簧前端與外套管外側擋臺連接、后段與橡 膠套后端內側壁連接。使用時，進水管1內有水壓后推動內套管3向前滑動，內套管3在向前滑動的同時 通過U型聯動桿7帶動橡膠套4的后端向前移動，實現對孔眼的密封，當水壓使內套管3脫 離外套管2后，同時單向閥被迫打開向外排水。實施例四附圖未畫，意義與實施例三基本相同，相同之處不重述，不同的是在 橡膠套內沒有套裝彈簧，內套管的復位靠橡膠套自身彈力實現自動復位。
權利要求一種機械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，其特征是出水管通過環形連接件固定于外套管后段內側壁，橡膠套套裝于外套管外側，并且橡膠套前端固定于外套管出水端外側、橡膠套后端與外套管滑動配合，在外套管前段內側活動安裝有一內套管并且所述出水管的出水口始終位于內套管內，在外套管后段壁上沿軸向均布有至少兩條導向槽，每條導向槽內各匹配安裝有一個U型聯動桿，U型聯動桿的一端與橡膠套后端固定、另一端與內套管后端固定，其中環形連接件與U型聯動桿交接處設有讓位導向孔，所述內套管前端封閉并在位于前端的側壁上設有出水孔。
2.根據權利要求1所述的機械式煤壁注水封孔器，其特征是在橡膠套內側還套裝有 彈簧，彈簧前端與外套管外側的擋臺連接、后段與橡膠套后端內側壁連接。
3.根據權利要求1所述的機械式煤壁注水封孔器，其特征是所述U型聯動桿為不銹 鋼桿。
4.一種機械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，其特征是出水管通過 環形連接件固定于外套管后段內側壁，橡膠套套裝于外套管外側，并且橡膠套前端固定于 外套管出水端外側、橡膠套后端與外套管滑動配合，在外套管前段內側活動安裝有一內套 管并且所述出水管的出水口始終位于內套管內，在外套管后段壁上沿軸向均布有至少兩條 導向槽，每條導向槽內各匹配安裝有一個U型聯動桿，U型聯動桿的一端與橡膠套后端固 定、另一端與內套管后端固定，其中環形連接件與U型聯動桿交接處設有讓位導向孔，所述 內套管前端安裝有單向閥。
5.根據權利要求4所述的機械式煤壁注水封孔器，其特征是在橡膠套內側還套裝有 彈簧，彈簧前端與外套管外側的擋臺連接、后段與橡膠套后端內側壁連接。
6.根據權利要求4所述的機械式煤壁注水封孔器，其特征是所述單向閥為彈簧式單 向閥。
7.根據權利要求4所述的機械式煤壁注水封孔器，其特征是所述U型聯動桿為不銹 鋼桿。
專利摘要本實用新型涉及一種機械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，出水管通過環形連接件固定于外套管后段內側壁，橡膠套套裝于外套管外側，并且橡膠套前端固定于外套管出水端外側、橡膠套后端與外套管滑動配合，在外套管前段內側活動安裝有一內套管并且所述出水管位于內套管內，在外套管設有導向槽，導向槽內各匹配安裝有U型聯動桿，其一端與橡膠套后端固定、另一端與內套管后端固定，內套管前端封閉并在位于前端的側壁上設有出水孔。本實用新型的封孔器采用水壓推動內套管并連帶橡膠管一起作滑動運動，使橡膠套被壓縮變粗起到迅速封堵孔眼的目的，使用壽命大大提高。結構簡單，容易生產制造，使用效果非常好，非常利于在采礦領域推廣實施。
文檔編號E21F5/02GK201687506SQ201020221899
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月11日 優先權日2010年6月11日
發明者曹中秋, 李輝 申請人:河南理工大學